産業用インターネットでは、有線通信 (例: 産業用イーサネット、フィールドバス) と無線通信 (例: Wi-Fi、5G、専用産業用無線技術) の両方が広く使用されていますが、具体的な選択は現場のニーズによって異なります。以下は、技術的特性、アプリケーション シナリオ、開発傾向の分析です。
I. 有線通信: 安定性と信頼性があり、依然として産業の中核
技術的特徴
高いリアルタイム性と信頼性:{0}}産業用イーサネット（PROFINET、EtherCAT など）は、ハード リアルタイム オペレーティング システムと専用ネットワーク カードを通じてマイクロ秒の遅延を実現し、精密制御の需要に応えます。{2}}
強力な抗干渉能力:{0}}金属ワイヤまたは光ファイバー伝送は電磁干渉を受けないため、強力な産業環境 (金属精錬、電力機器など) に適しています。
高いセキュリティ:物理的に隔離することでデータ漏洩のリスクが軽減され、産業安全基準を満たします。
典型的なアプリケーションシナリオ
生産管理層:-PLC（プログラマブル ロジック コントローラー）とセンサーおよびアクチュエーター間のリアルタイム データ通信。
機器層の相互接続:産業用ロボットやCNC工作機械などの基幹機器の安定した通信を実現します。
決定論的ネットワーク:例: 自動車製造、半導体製造における時間に敏感なネットワーク (TSN)-。
市場占有率
産業データ収集分野における産業用イーサネットの市場シェアは、その高い伝送速度 (ギガビット/10 ギガビット)、容易なネットワーク接続、およびインターネット接続との互換性により徐々に増加しています。
II.無線通信: 柔軟な展開、重要な補足となる
技術的特徴
柔軟性と拡張性:配線が不要なため、迅速な導入と生産ラインの再構成がサポートされ、柔軟な製造のニーズに適応します。
コスト上の利点:配線コストを削減し (特に古いプラントの再建の場合)、メンテナンスのためのダウンタイムを削減します。
テクノロジーの迅速な反復:5G、Wi-Fi 6/7、その他の新しいテクノロジーにより、より高い帯域幅とより低い遅延が実現します。
典型的なアプリケーションシナリオ
モバイルデバイス通信:-AGV（無人搬送車）、ドローン検査、作業員の携帯端末向けのリアルタイム データ送信。
リモート監視と予知保全:LoRa、NB{1}IoT、その他のテクノロジーによる広域の機器ステータス監視。-
危険環境での操作:鉱山や化学のシナリオなどでは、ワイヤレス技術が手動検査に代わって安全性が向上します。
主要なテクノロジーの方向性
5G産業用プライベートネットワーク:uRLLC（超高信頼性低遅延通信）と mMTC（大規模マシン通信）をサポートし、遠隔手術や自動運転などの極端なシナリオを実現します。-
時間に敏感なネットワーク（TSN）とワイヤレスの融合:-5G/Wi-上の TSN を通じて、無線の柔軟性と有線の確実性のバランスを保ちます。
専用の産業用無線プロトコル: WirelessHART、WIA-PA など、プロセス産業向けに最適化され、強力な妨害防止機能を備えています。-
Ⅲ．有線と無線の相乗効果: ハイブリッド ネットワークが主流に
オーバーレイモード:非リアルタイム データ収集（環境モニタリング、在庫管理など）のために、既存の有線ネットワークの上に無線をオーバーレイします。{0}{1}{1}
収束モード:5G + エッジコンピューティングを介して PLC ワイヤレスを実現するなど、有線制御ネットワークの一部を徐々にワイヤレスに置き換えます。
典型的なケース:
自動車製造:産業用イーサネットはコア機器を接続し、Wi-Fi 6 は AGV スケジューリングをサポートし、5G はリモート品質検査に使用されます。
スマート農業:土壌水分の LoRa モニタリング、クラウドへの 4G/5G 送信、灌漑システムを制御する有線ネットワーク。
IV.将来の傾向: ワイヤレスの割合は増加し続けますが、有線は依然として代替不可能です
ワイヤレス技術の普及率の伸び:
産業用無線通信市場の規模は、2027 年までに、特に物流、エネルギー、スマート製造の分野で有線の市場規模を超えると予想されています。
5G 産業用モジュールのコストは低下しており (1000 ドルから 100 ドルに)、アプリケーションの規模が促進されています。
有線テクノロジーは革新を続けています。
シングルペア イーサネット（SPE）はケーブル配線を簡素化し、PoE（パワー オーバー イーサネット）をサポートし、総合的なコストを削減します。-
産業用光バス技術は伝送距離の制限を突破し、大規模工場に適しています。{0}}
標準の調和が加速します。
OPC UA over TSN、5G LAN、その他のプロトコルを統合して、マルチプロトコルの互換性の問題を解決します。-
世界中の主要先進国 (ドイツ、米国、中国など) は、産業用インターネット戦略にワイヤレス技術を取り入れています。